一种用活性炭纤维粉制造超级过滤模块的工艺及炭化活化装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种用活性炭纤维粉制造超级过滤模块的工艺，以活性炭纤维粉为主要原料，同时添加沥青、羧甲基纤维素、水溶性酚醛树脂和水为辅助原料，在模具中挤出成型，制得超级过滤模块坯体；将超级过滤模块坯体经自然风干和恒温烘干后，放入炭化活化装置中，先恒温炭化后恒温活化，最后冷却取出。本发明专利技术制得的超级过滤模块，采用了二次活化处理，比表面积高，吸附能力强，强度高，成型性好；同时形状各异，满足了各种工况要求，在未来有着更广泛的应用。

A process for manufacturing super filtration module with activated carbon fiber powder and carbonization activation device

【技术实现步骤摘要】
一种用活性炭纤维粉制造超级过滤模块的工艺及炭化活化装置
本专利技术涉及活性炭纤维粉的过滤
，具体为一种用活性炭纤维粉制造超级过滤模块的工艺及炭化活化装置。
技术介绍
活性炭纤维的直径一般为5-20μm，其孔隙结构以微孔为主，中孔很少，几乎没有大孔。可以说活性炭纤维是典型的微孔碳，它是超微粒子以各种港式结合在一起，形成丰富的纳米孔空间；这些空间的大小与超微粒子为同一个数量级，使材料具有很大的比表面积，具有吸脱附速率快，吸附容量大等特点。活性炭纤维粉是由活性炭纤维研磨而成的粉状活性炭纤维，具有活性炭纤维的所有特点，其广泛运用于医疗卫生、航空航天、家居涂装和环保新材料等领域。但现有的用活性炭纤维粉制造超级过滤模块的工艺一般没有采用二次活化处理，这导致活性炭的吸附能力不强，而且只能吸附某一范围的杂质分子，导致一些有机物分子过滤不干净，而且一般不会做成模块，导致强度不够，成型性不好，这样导致无法做成各种形状，使它的适用性不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用活性炭纤维粉制造超级过滤模块的工艺及炭化活化装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种用活性炭纤维粉制造超级过滤模块的工艺，具体步骤如下：1）将活性炭纤维进行粉碎研磨成180-220目的活性炭纤维粉，过筛备用；2）以活性炭纤维粉为主要原料，同时添加沥青、一号添加剂于搅拌机中进行充分混合，至颜色均匀没有粘结颗粒为止；3）取二号添加剂溶于水中；4）将二号添加剂的水溶液倒入搅拌机中进行二次混合，直至各类组分均匀混合；5）将混合好的原料在模具中挤出成型为方形、圆形或扇形，制得超级过滤模块坯体；6）将制得的超级过滤模块坯体在自然条件下风干；7）将风干后的超级过滤模块坯体置于烘箱中，在110-130℃下恒温烘干；8）将烘干后的超级过滤模块坯体，置于炭化活化装置中，通入氮气保护，先升温再恒温炭化；9）通入活化剂二氧化碳气体，先升温再恒温活化；10）在高纯氮气保护下，降温至45-55℃时取出超级过滤模块成品。进一步的，所述一号添加剂优选为羧甲基纤维素，所述二号添加剂优选为水溶性酚醛树脂。进一步的，所述活性炭纤维粉、沥青、羧甲基纤维素、水溶性酚醛树脂、水的质量比为7.5：1：1.2：1.3：2。进一步的，步骤8）中，恒温炭化所需的温度为300-400℃，时间优选为40min。进一步的，步骤9）中，恒温活化所需的温度为900-1000℃，时间优选为20min。一种炭化活化装置，包括制造箱主体、保温层、电热丝、隔离板、氮气管、氮气阀门、二氧化碳管、二氧化碳阀门、进气孔、支架、超级过滤模块、透气孔、排气管、调节阀门和支座，所述制造箱主体的一侧内壁上设置有保温层，所述保温层的底端内壁上安装有电热丝，所述保温层位于电热丝两侧的内壁上焊接固定有隔离板，所述制造箱主体位于隔离板底端的一侧外壁上贯通连接有氮气管，且氮气管的一端插接于制造箱主体的内部，所述氮气管的另一端外壁上固定有氮气阀门，所述制造箱主体位于氮气管顶端的外壁上贯通连接有二氧化碳管，且二氧化碳管的一端插接于制造箱主体的内部，所述二氧化碳管的另一端外壁上固定有二氧化碳阀门，所述氮气管与二氧化碳管的一侧外壁上分布开设有进气孔，所述保温层位于隔离板顶端的内壁上焊接固定有支架，所述隔离板与支架的一侧外壁上分布开设有透气孔，所述支架的顶端外壁上放置连接有超级过滤模块，所述制造箱主体的顶端外壁上贯通连接有排气管，所述排气管的一侧外壁上安装固定有调节阀门。进一步的，所述制造箱主体的底端外壁上分布焊接固定有支座。进一步的，所述支座的个数为四个。进一步的，所述支架的个数为三个。进一步的，所述调节阀门的手柄形状为圆形。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：1）本专利技术采用活性炭纤维粉作为主原料，活性炭炭纤维粉主要是由活性炭纤维边角料研磨而成，变废为宝、节约资源；2）利用活性炭纤维粉作为原料，其表面积达到1500以上，大大提高吸附能力，且用其制作的模块成型性好、填装方便；3）采用二次活化处理，模块的比表面积更高，吸附能力更强；4）在活化过程中，除了活性炭纤维粉本身的微孔外，产生了大量的中孔、大孔，对吸附大分子有机物非常有利；5）在制成模块后，与原活性炭纤维相比，强度更高，成型性好；6）本专利技术制作的超级过滤模块形状各异，满足了各种工况要求，在未来有着更广泛的应用。附图说明图1是本专利技术炭化活化装置的主视剖切结构示意图。图2是本专利技术炭化活化装置的侧视剖切结构示意图。图中：1、制造箱主体；2、保温层；3、电热丝；4、隔离板；5、氮气管；6、氮气阀门；7、二氧化碳管；8、二氧化碳阀门；9、进气孔；10、支架；11、超级过滤模块；12、透气孔；13、排气管；14、调节阀门；15、支座。具体实施方式首先，将活性炭纤维进行粉碎研磨成180-220目的活性炭纤维粉，过筛备用；然后，以活性炭纤维粉为主要原料，同时添加沥青、一号添加剂于搅拌机中进行充分混合，至颜色均匀没有粘结颗粒为止；再者，取二号添加剂水溶性酚醛树脂溶于水中；上述两步中，活性炭纤维粉、沥青、羧甲基纤维素、水溶性酚醛树脂、水的质量比为7.5：1：1.2：1.3：2。接下来，将二号添加剂水溶性酚醛树脂的水溶液倒入搅拌机中进行二次混合，直至各类组分均匀混合；将混合好的原料在模具中挤出成型为方形、圆形或扇形，制得超级过滤模块坯体，在模具中挤出成型，使超级过滤模块中间存在空隙，阻力更小，满足了各种工况要求；将制得的超级过滤模块坯体在自然条件下风干；将风干后的超级过滤模块坯体置于烘箱中，在110-130℃下恒温烘干。最后，将烘干后的超级过滤模块坯体在炭化活化装置中进行炭化、活化处理。二次活化处理使得比表面积更高，吸附能力更强；而且在活化过程中，除了活性炭纤维粉本身的微孔外，产生了大量的中孔、大孔，对吸附大分子有机物非常有利。如图1和图2所示，上述的一种炭化活化装置，包括制造箱主体1、保温层2、电热丝3、隔离板4、氮气管5、氮气阀门6、二氧化碳管7、二氧化碳阀门8、进气孔9、支架10、超级过滤模块11、透气孔12、排气管13、调节阀门14和支座15，制造箱主体1的一侧内壁上设置有保温层2，保温层2的底端内壁上安装有电热丝3，保温层2位于电热丝3两侧的内壁上焊接固定有隔离板4，制造箱主体1位于隔离板4底端的一侧外壁上贯通连接有氮气管5，且氮气管5的一端插接于制造箱主体1的内部，氮气管5的另一端外壁上固定有氮气阀门6，制造箱主体1位于氮气管5顶端的外壁上贯通连接有二氧化碳管7，且二氧化碳管7的一端插接于制造箱主体1的内部，二氧化碳管7的另一端外壁上固定有二氧化碳阀门8，氮气管5与二氧化碳管7的一侧外壁上分布开设有进气孔9，保温层2位于隔离板4顶端的内壁上焊接固定有支架10，隔离板4与支架10的一侧外壁上分布开设有透气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用活性炭纤维粉制造超级过滤模块的工艺，其特征在于，具体步骤如下：/n1） 将活性炭纤维进行粉碎研磨成180-220目的活性炭纤维粉，过筛备用；/n2） 以活性炭纤维粉为主要原料，同时添加沥青、一号添加剂于搅拌机中进行充分混合，至颜色均匀没有粘结颗粒为止；/n3） 取二号添加剂溶于水中；/n4） 将二号添加剂的水溶液倒入搅拌机中进行二次混合，直至各类组分均匀混合；/n5） 将混合好的原料在模具中挤出成型为方形、圆形或扇形，制得超级过滤模块坯体；/n6） 将制得的超级过滤模块坯体在自然条件下风干；/n7） 将风干后的超级过滤模块坯体置于烘箱中，在110-130℃下恒温烘干；/n8） 将烘干后的超级过滤模块坯体，置于炭化活化装置中，通入氮气保护，先升温再恒温炭化；/n9） 通入活化剂二氧化碳气体，先升温再恒温活化；/n10）在高纯氮气保护下，降温至45-55℃时取出超级过滤模块成品。/n

【技术特征摘要】
1.一种用活性炭纤维粉制造超级过滤模块的工艺，其特征在于，具体步骤如下：
1）将活性炭纤维进行粉碎研磨成180-220目的活性炭纤维粉，过筛备用；
2）以活性炭纤维粉为主要原料，同时添加沥青、一号添加剂于搅拌机中进行充分混合，至颜色均匀没有粘结颗粒为止；
3）取二号添加剂溶于水中；
4）将二号添加剂的水溶液倒入搅拌机中进行二次混合，直至各类组分均匀混合；
5）将混合好的原料在模具中挤出成型为方形、圆形或扇形，制得超级过滤模块坯体；
6）将制得的超级过滤模块坯体在自然条件下风干；
7）将风干后的超级过滤模块坯体置于烘箱中，在110-130℃下恒温烘干；
8）将烘干后的超级过滤模块坯体，置于炭化活化装置中，通入氮气保护，先升温再恒温炭化；
9）通入活化剂二氧化碳气体，先升温再恒温活化；
10）在高纯氮气保护下，降温至45-55℃时取出超级过滤模块成品。


2.根据权利要求1所述的一种用活性炭纤维粉制造超级过滤模块的工艺，其特征在于，所述一号添加剂优选为羧甲基纤维素，所述二号添加剂优选为水溶性酚醛树脂。


3.根据权利要求2所述的一种用活性炭纤维粉制造超级过滤模块的工艺，其特征在于，所述活性炭纤维粉、沥青、羧甲基纤维素、水溶性酚醛树脂、水的质量比为7.5：1：1.2：1.3：2。


4.根据权利要求1所述的一种用活性炭纤维粉制造超级过滤模块的工艺，其特征在于，步骤8）中，恒温炭化所需的温度为300-400℃，时间优选为40min。


5.根据权利要求1所述的一种用活性炭纤维粉制造超级过滤模块的工艺，其特征在于，步骤9）中，恒温活化所需的温度为900-1000℃，时间优选为20min。


6.一种炭化活化装置，包括制造箱主体（1）、保温层（...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建军，杨刚，
申请(专利权)人：江苏科净炭纤维有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32